4.4 Emitter-Bias Configuration

 

[menuju akhir]

1. Pendahuluan[Back]

Konfigurasi emitter bias (bias emitter) adalah salah satu cara untuk memberikan tegangan bias pada transistor bipolar yang digunakan dalam rangkaian penguat. Dalam konfigurasi ini, tegangan bias diberikan antara basis dan emitter transistor.

Konfigurasi emitter bias biasanya digunakan dalam penguat arus searah (DC) karena memungkinkan kontrol yang baik terhadap titik kerja (Q-point) transistor. Titik kerja ini adalah titik di mana transistor beroperasi saat tidak ada sinyal input. Dengan menentukan tegangan bias yang tepat pada emitter, kita dapat mengatur titik kerja transistor untuk memaksimalkan kinerja penguat, seperti mengoptimalkan gain tegangan, linearitas, dan efisiensi daya.

Dalam konfigurasi emitter bias, tegangan bias diterapkan melalui sebuah resistor antara sumber tegangan dan emitter transistor. Tegangan ini menentukan arus kerja (bias) transistor. Pengaturan resistor ini memungkinkan pengendalian yang baik terhadap arus bias dan titik kerja transistor.


2. Tujuan[Back]
  • Untuk memenuhi tugas mata kuliah Elektronika yang diberi oleh Bapak Dr. Darwison, M.T
  • Memahami konfigurasi rangkaian transistor dan bagaimana rangkaian itu digunakan untuk mengatur bias transistor. 
  • Untuk dapat memahami pengaturan arus basis transistor dan mengontrol penguatan sinyal. 
  • Untuk dapat mengetahui karakteristik kinerja transistor dalam rangkaian bias-emitor dan bagaimana rangkaian dapat dioptimalkan untuk berbagai aplikasi.

3. Alat dan Bahan[Back]

  • Resistor
          Resistor merupakan komponen listrik yang bersifat menghambat arus listrik.


 

Cara menghitung resistor

  1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
  2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
  3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
  4. Masukkan jumlah nol dari warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan. (10^n), merupakan nilai toleransi dari resistor. 


  • Kapasitor

          Kapasitor merupakan komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik

.

  • Transistor 
          Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat dipakai sebagai penguat,sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus.

 


  • Ground
          Ground merupakan titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik.
    


  • Sumber Tegangan/Baterai
          Baterai adakah sumber energi yang dapat mengubah enrgi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik.


  • Voltmeter DC

            Voltmeter DC berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika


                                                               


4. Dasar Teori[Back]

Suatu rangkaian bias emitter adalah rangkaian yang menggunakan arus dc, Jaringan bias dc pada Gambar memiliki resistor emitor untuk meningkatkan stabilitas konfigurasi fix-bias. stabil yang dimaksud adalah untuk menjauhkan resistor dari variasi nilai yang tidak di inginkan.

 

Base Emittor Loop

 

 Base-Emitter Loop dari rangkaian 4.18 dapat digambar ulang seperti gambar 4.19 dengan menuliskan hukum tegangan Kirchhoff di sekitar loop  searah jarum jam maka akan menghasilkan persamaan berikut : 

 

 

 

 

  Persamaan (2) akan berguna dalam analisis selanjutnya. Persamaan itu memudahkan untuk mengingat Persamaan. (1). Menggunakan hukum Ohm, kita tahu bahwa arus melalui a sistem adalah tegangan dibagi dengan resistansi rangkaian. Untuk rangkaian basis-emitor tegangan bersih adalah VCC - VBE. Level resistance adalah R B ditambah R E yang dicerminkan oleh (b + 1) .Hasilnya adalah Persamaan. (1).

 

Collector-Emitter Loop

 

                                                           

Collector-Emitter Loop adalah jalur listrik yang menghubungkan terminal kolektor dan emitter pada transistor. Ketika transistor diaktifkan, arus mengalir dari kolektor ke emitter melalui loop ini, dan arus yang lebih besar mengalir melalui kolektor dan ke sirkuit eksternal. Jika loop terputus, transistor tidak akan berfungsi dengan baik atau sama sekali.

 

Loop kolektor-emitor tampak pada Gambar 4.22. Dengan menuliskan hukum voltase Kirchhoff untuk loop yang ditunjukkan searah jarum jam menghasilkan :

 

                                                              

 

Improve Bias Stability

Penambahan resistor emitor ke bias dc dari BJT memberikan peningkatan stabilitas, yaitu, arus dan tegangan bias dc tetap lebih dekat ke tempat yang ditetapkan oleh rangkaian ketika kondisi luar, seperti suhu dan transistor beta, berubah.

 

 Saturation Level

 

 

Tingkat kejenuhan kolektor atau arus kolektor maksimum untuk desain bias emitor ditentukan dengan menggunakan pendekatan yang sama diterapkan pada konfigurasi fixed-bias:     

 

 

Penambahan resistor emitor mengurangi tingkat kejenuhan kolektor yang diperoleh dengan konfigurasi fixed-bias menggunakan resistor kolektor yang sama.


5. Percobaan[Back]

 a. Prosedur

  • Siapkan segala komponen yang di butuhkan
  • Susun rangkaian sesuai panduan
  • Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
  • Hidupkan rangkaian
  • Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.

b. Rangkaian Simulasi



Prinsip Kerja (4.17) :
Dari input Vcc akan mengalir arus melalui RB menuju kaki base ke kaki emitter lalu ke ground, arus juga akan mengalir melalui RC menuju C2 lalu ke osiloskop dan juga mengalirke kaki colector lalu ke kaki emiter lalu ke ground, Arus Ac akan mengalir memalui C1 ke kaki base lalu ke Kaki emiteter lalu ke ground.
Channel A osiloskop dihubungkan pada bagian V input dan channel B pada bagian V output.






Prinsip Kerja (4.18) : 
Arus Vcc kiri akan mengalir menuju RB ke kaki base lalu ke kaki emiter dan lalu ke RE dan ke ground, Arus Vcc kanan akan mengalir melalui RC ke kaki colector lalu kaki emitter ke RE dan ke ground.





Prinsip Kerja (4.19) :
Baterai dengan tegangan 12V dihubungkan secara Paralel dengan Resistor RE dan RB, terjadi loop padang rangkaian, arus dari baterai akan mengalir ke RB lalu ke kaki base ke kaki emitetr lalu ke RE dan menuju ground.






Prinsip Kerja (4.20) :

Baterai 1 dengan tegangan sebesar 12 V akan menghasilkan arus yang akan mengalir menuju RB dan lalu menuju baterai 2, Baterai 2 dengan Tegangan sebesar 9V akan mengalirkan arus menuju RE dan lalu menuju ground, perputaran arus ini menghasilkan sebuah loop rangkaian.
Arus masuk dari RB dan arus Keluar dari RE akan menghasilkan VBE yang terukur sebesar 12V.






Prinsip Kerja (4.21) :
Arus Vcc akan mengalir melalui R2 ke R1 lalu ke ground, arus juga akan mengalir ke kaki base ke kaki emitter lalu ke RE dan ke ground
Arus Vcc juga akan mengalir ke R3 ke kaki colector, kaki emitter, ke RE dan ke ground






Prinsip Kerja (4.22) :

Baterai dengan tegangan 9v  akan mengalirkan arus lalu menuju ground. arus Vcc mengalir menuju kaki basis, kaki emitter, melewati RE dan menuju groud.





Prinsip Kerja (4.23) :
Sumber DC sebesar 20V akan menghasilkan arus  input Vcc dan akan mengalir arus melalui RB menuju kaki base ke kaki emitter lalu ke RE dan ke ground, arus juga akan mengalir melalui RC menuju C1 lalu ke osiloskop dan juga mengalirke kaki colector lalu ke kaki emiter lalu ke RE dan ke ground, Arus Ac akan mengalir memalui C2 ke kaki base lalu ke Kaki emiteter lalu ke ground.
Channel A osiloskop dihubungkan pada bagian V input dan channel B pada bagian V output.






Prinsip Kerja (4.24) :
Sumber DC sebesar 12V akan menghasilkan arus yang akan mengalir ke RC lalu ke kaki colector ke kaki emitter dan lalu ke RB dan ke ground. Bedasarkan Volt meter terukur VCE adalah 12V.






Prinsip Kerja (4.26a) :
Sumber DC sebesar 18V
Dari input Vcc akan mengalir arus melalui R2 menuju kaki base ke kaki emitter lalu ke ground, arus juga akan mengalir melalui R1 menuju C1 lalu ke osiloskop dan juga mengalirke kaki colector lalu ke kaki emiter lalu ke R3 dan ke ground, Arus Ac akan mengalir memalui C2 ke kaki base lalu ke Kaki emiteter lalu ke R3 dan ke ground.
Channel A osiloskop dihubungkan pada bagian V input dan channel B pada bagian V output.


 c. Video Simulasi Rangkaian

4.17


4.18

4.19

4.20

4.21

4.22

4.23

4.26a




6. Download File[Back]

File Rangkaian

 File Video 

Datasheet
[menuju awal]




























 





Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Elektro

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Insyanillah Ayuning De Fani 2310951017 Dosen Pengampu Darwison, M.T Referensi:  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang  2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-   602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.  5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005  6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.  7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
Baca selengkapnya